[发明专利]一种基于多探测器测量信号的动态反应性测量方法

权利要求书

1.一种基于多探测器测量信号的动态反应性测量方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

步骤一、采用多个中子探测器在堆内或堆外不同位置采集测量信号；

步骤二、基于三维时空动力学分析，对实际测量过程进行计算模拟，获得第n个探测器动态测量过程中各时刻的探测器处中子通量形状函数ψ_c(t)，对第n个探测器的测量信号进行初步处理，得到N_n(t)；对所有探测器的测量信号进行初步处理得到n个探测器的信号N₁(t)…N_n(t)；

步骤三、对n个探测器的信号N₁(t)…N_n(t)归一化处理后进行耦合处理得到探测器耦合信号N(t)；

步骤四、基于步骤三得到的探测器耦合信号N(t)，进行动态反应性计算。

2.根据权利要求1所述的一种基于多探测器测量信号的动态反应性测量方法，其特征在于，所述步骤一具体过程如下：依照提棒程序提升控制棒，使反应堆达到临界，调整反应堆功率，将其稳定在某一水平，使得堆外中子探测器的电流水平满足测量要求，稳定3min，将待测控制棒落入堆芯，同时采集中子信号以及移动控制棒的棒位信号。

3.根据权利要求1所述的一种基于多探测器测量信号的动态反应性测量方法，其特征在于，所述步骤二具体为：采用高保真模型的蒙特卡罗方法分析软件进行三维时空动力学计算分析，直接得出探测器处的中子通量形状函数ψ_n(t)。

4.根据权利要求1所述的一种基于多探测器测量信号的动态反应性测量方法，其特征在于，所述步骤二具体为：采用基于高保真模型的蒙特卡罗方法分析软件计算堆芯各个位置对堆外探测器处中子通量贡献的响应函数，结合三维时空动力学分析程序得出的堆内绝对中子通量分布，算出探测器处的中子通量形状函数ψ_n(t)。

5.根据权利要求1所述的一种基于多探测器测量信号的动态反应性测量方法，其特征在于，所述步骤二中通过下式对第n个探测器测量信号进行初步处理，得到N_n(t)：

6.根据权利要求5所述的一种基于多探测器测量信号的动态反应性测量方法，其特征在于，所述步骤三中对n个探测器的信号N₁(t)…N_n(t)归一化处理，得到归一化后的探测信号

采用等权耦合方法将n个探测器的归一化信号进行耦合，由下式得出探测器耦合信号N(t)：

7.根据权利要求5所述的一种基于多探测器测量信号的动态反应性测量方法，其特征在于，所述步骤三中对n个探测器的信号N₁(t)…N_n(t)归一化处理，得到归一化后的探测信号

采用加权耦合方法对n个探测器的归一化信号进行耦合，由下式得出探测器耦合信号N(t)：

其中，W_i：第i个探测器的信号耦合权重因子W_i。

8.根据权利要求1所述的一种基于多探测器测量信号的动态反应性测量方法，其特征在于，所述步骤四中采用下式进行动态反应性计算：

对于采用正比计数管测量信号水平相对较低的中子计数率信号的测量过程，动态反应性测量值ρ为：

式中，k_c为落棒结束状态稳态下的中子有效增值系数；β_i为第i群缓发中子份额；λ_i为第i群缓发中子衰减常数；

对于采用中子电离室测量信号水平相对较高的中子电流信号的测量过程，动态反应性测量值ρ(t)为：

式中，Λ为中子代时间；β为缓发中子有效份额；β_i为第i群缓发中子份额；λ_i为第i群缓发中子衰减常数。